DE2839193C2 - Writing tip for a writing implement and method and device for producing the writing tip - Google Patents
Writing tip for a writing implement and method and device for producing the writing tipInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schreibspitze sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer Schreibspitze gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1,3 und 4,The present invention relates to a writing tip and a method and device for Production of a writing tip according to the preamble of claims 1, 3 and 4,
Derartige Schreibstifte mit vollständig integrierter Schreibspitze und Tintenreservoir sind in den US-Patenten41 19756,41 04 781 und 40 86 312 beschrieben.Such pens with a fully integrated writing tip and ink reservoir are described in US Pat. Nos. 41 19756, 41 04 781 and 40 86 312.
Demzufolge werden zur Herstellung eines Schreibstiftes mit vollständig integrierter Schreibspitze und Tintenreservoir zuerst Fibern durch ein Preßteil geführt, wobei sie komprimiert und zu einem Fiberbündel geformt werden, während ein Kunststoff extrudiert wird, der das Fiberbündel umhüllt, wonach das umhüllte Fiberbündel in die für Schreibstifte erforderlichen Längen geschnitten wird und in eine Flüssigkeit ausAccordingly, for the production of a pen with a fully integrated writing tip and Ink reservoir first passed fibers through a pressing part, compressing them and forming a fiber bundle be molded while extruding a plastic encasing the fiber bundle, after which the encased Fiber bundle is cut into the lengths required for pens and made into a liquid Urethan-Vorpolymerisat getaucht wird; danach werden sie aus der Flüssigkeit genommen und ausgehärtet, so daß ein festes Kapillarteil entsteht, das die Schreibspitze bildet Während des Kompressions- und Formvorganges wird im Fiberbündel durch Hitzeeinwirkung wenigstens eine Längsnut gebildet, um einen oder mehrere Luftkanäle zu erzeugen.Urethane prepolymer is dipped; after that they are taken out of the liquid and hardened, like this that a solid capillary is created, which forms the writing tip. During the compression and shaping process, heat is applied in the fiber bundle formed at least one longitudinal groove in order to generate one or more air channels.
Beim Schmelzvorgang dieser Luftkanäle entstehen nun Schwierigkeiten aufgrund der niedrigen Dichte und ίο der mangelnden Steifigkeit des Fiberbündels, aus dem gleichen Grunde ist die Schmelzmethode mit höheren Kosten behaftet und erfordert kompliziertere Vorrichtungen.During the melting process of these air ducts, difficulties arise due to the low density and ίο the lack of rigidity of the fiber bundle from which For the same reason, the melting method has a higher cost and requires more complicated devices.
is Schreibspitze der eingangs näher genannten Art zuis a writing tip of the type mentioned in more detail at the beginning schaffen, die einfach und billig herstellbar ist und bei dercreate that is easy and cheap to manufacture and with the keine Fibern mehr in den Luftkanal eindringen könnenno more fibers can penetrate into the air duct sowie ein Verfahren und eine Vorrichtung zuras well as a method and an apparatus for
kennzeichnenden Teilen der Ansprüche 1, 3 und 4characterizing parts of claims 1, 3 and 4 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Ausgestaltungenspecified features. Advantageous configurations sind in den Unteransprüchen beschrieben.are described in the subclaims.
der Nut quer zueinander verlaufen, so daß die ersterenthe groove are transverse to each other, so that the former nicht in letztere eindringen können und daß dascannot penetrate into the latter and that that
dem Drehteil während des Drehvorganges sich nichtthe turned part during the turning process mitdrehtturns
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung der Schreibspitze weist eine Anordnung auf zum Komprimieren und Formen des Fiberbündels, einen Extruderkopf zum Extrudieren einer das Fiberbündel umgebenden Hülle, ein Rohr im Inneren des Extruderkopfes zum reibungslosen Zuführen des Fiberbündels sowie ein Preßteil um die Längsnut innerhalb der Wand der extrudierten Hülle zu bilden.The inventive device for producing the nib has an arrangement for Compression and shaping of the fiber bundle, an extruder head for extruding one of the fiber bundles surrounding sheath, a tube inside the extruder head for smooth feeding of the fiber bundle and a press member to form the longitudinal groove within the wall of the extruded casing.
Im folgenden wird die ErFh" dung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele dargestellt sind. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing, in which preferred exemplary embodiments are shown
F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Schreibspitze;F i g. 1 shows a schematic cross section through an apparatus for producing a device according to the invention Writing tip;
Fig.2 eine perspektivische Ansicht eines den Schreibstift bildenden Materials mit drei spiralförmig verlaufenden, trapezförmigen Nuten;2 is a perspective view of a material forming the pen with three spirals running trapezoidal grooves;
Fig.3 einen Querschnitt bei dem die extrudierte Hülle und das Fiberbündel ein erhebliches Stück vor dem Extruder zusammengeführt und miteinander verbunden sind;3 shows a cross section in which the extruded Sheath and the fiber bundle are brought together a considerable distance in front of the extruder and together are connected;
F i g. 4 eine Vorderansicht eines ersten Ausführungsbeispiels des Preßteiles; F i g. 5 einen Querschnitt einer Schreibspitze;F i g. Fig. 4 is a front view of a first embodiment of the press member; F i g. 5 shows a cross section of a writing tip;
Fig.6 eine Vorderansicht eines anderen Ausführungsbeispiels eines Preßteils;Fig. 6 is a front view of another embodiment of a press member;
F i g. 7 einen Querschnitt durch die durch das in F i g. 6 dargestellte Preßteil gebildeten Schreibspitze und F i g. 8 einen Querschnitt eines dritten Ausführungsbeispiels einer Schreibspitze, die durch die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung hergestellt worden istF i g. 7 shows a cross section through the through the in F i g. 6 shown pressed part formed writing tip and F i g. 8 shows a cross section of a third embodiment of a writing tip, which is formed by the arrangement shown in FIG. 1 The device shown has been manufactured
Zuerst wird ein Fiberbündel F durch Zufuhr von Fibern 3, z. B. aus Propylen, in einer Zufuhranordnung 2 gebildet, wobei letztere mittig in einem Extruderkopf 1 angeordnet ist. Gleichzeitig wird Kunstharz, wie z. B. Vinylchlorid, in eine Umhüllungsordnung 4 über eine nicht dargestellte Zufuhrvorrichtung eingegeben, wobeiFirst, a fiber bundle F is made by supplying fibers 3, e.g. B. made of propylene, formed in a feed arrangement 2, the latter being arranged in the center of an extruder head 1. At the same time, synthetic resin such. B. vinyl chloride, entered into a wrapping order 4 via a feed device, not shown, wherein
es geschmolzen wird und durch einer Extrudersuslaß. 5 extnidiert wird. Der Extruderauslaß 5 weist ein Preßteil 6 auf, dessen Gestalt beispielsweise in Fig,4 und 6 dargestellt ist, um eine oder mehrere Nuten zu erzeugen. Die Breite tfdes Extruderauslasses 5 bestimmt die Dicke der Kunststoffhülle S, Die Höhe h eines Vorsprungs 7 am Preßteil 6 sollte geringer sein als die Breite d, so daß eine Nut als Luftkanal 11 innerhalb der Dicke der Kunststoffhülle S der Schreibspitze geformt wird (F ig. 3).it is melted and through an extruder outlet. 5 is extnated. The extruder outlet 5 has a pressing part 6, the shape of which is shown, for example, in FIGS. 4 and 6, in order to produce one or more grooves. The width tf of the extruder outlet 5 determines the thickness of the plastic sleeve S. The height h of a projection 7 on the pressing part 6 should be less than the width d, so that a groove is formed as an air channel 11 within the thickness of the plastic sleeve S of the writing tip (Fig. 3).
Die Anzahl der Vorsprünge 7 am Preßteil 6 beträgt wenigstens eins, wobei die Abmessungen des Vorsprunges 7 so gewählt werden müssen, daß ein Hohlraum zur Verbindung eines Tintenreservoirs mit der Umgebung auch bei einem späteren Bearbeitungsvorgang erhalten bleibt, bei dem die Schreibspitze in Urethan-Vorpolymerisat getaucht wird. Eine nähere Beschreibung der Herstellung der Schreibspitze nach dem Extrudiervorgang erübrigt sich, da hierzu auf die oben angegebenen eigenen früheren Patente verwiesen werden kann.The number of projections 7 on the pressing part 6 is at least one, the dimensions of the projection 7 must be chosen so that a cavity for Connection of an ink reservoir with the environment is also obtained during a later processing operation remains, with the writing tip in urethane prepolymer is dived. A more detailed description of the manufacture of the writing tip after the extrusion process is not necessary, since reference can be made to the above-mentioned own earlier patents.
Das in den Fig.4 und 6 dargestellte Preßteil 6 weist z. B. drei Vorsprünge 7 auf, die in eineoi Winkelabstand von 120° untereinander angeordnet sind. In afm Fig.5 und 7 sind die mit den Preßteilen 6 von Fig.5 bzw. Fig.7 erzeugten Querschnitte der extrudierten Kunststoffhüllen SdargestelltThe pressing part 6 shown in Figures 4 and 6 has, for. B. three projections 7, which are arranged at an angular distance of 120 ° from one another. In FIGS. 5 and 7, the cross-sections of the extruded plastic casings S produced with the pressing parts 6 from FIG. 5 and FIG. 7 are shown
Die F i g. 2 und 3 zeigen perspektivische Ansichten des die Schreibspitze bildenden Materials, wie es durch Extrudieren mittels des Extruders und des in Fig.4 dargestellten Preßteils 6 erhalten wird. Das in F i g. 2 gezeigte Material wird hergestellt, indem sich das Preßteil 6 dreht.The F i g. Figures 2 and 3 show perspective views of the material making up the nib as shown by Extruding by means of the extruder and the pressing part 6 shown in Figure 4 is obtained. The in Fig. 2 The material shown is produced in that the pressing part 6 rotates.
Die Fibern 3, wie beispielsweise Polyester-Fibern, werden der Zufuhranordnung 2 durch eine Zufuhröffnung zugeführt anschließend durch ein Rohr 8 geführt und weiterhin durch eine Verlängerung 9, so daß ein Fiberbündel Fentsteht, wonach dieses, wie F i g. 3 zeigt, mit der extrudierten Hülle zusammengeführt und miteinander verbunden wird, so daß das in Fig.2 gezeigte Schreibspitzenmaterial entsteht Die Kunststoffhülle 5 wird, nachdem der Kunststoff in der Umhüllungsanordnung 4 geschmolzen worden ist, kontinuierlich durch den Extruderauslaß 5 mit konstanter Dicke extnidiert Das am Extruderauslaß 5 angeordnete Preßteil 6 formt innerhalb der Dicke der Hülle die spiralförmigen Luftkanäle 11 (F i g. 2).The fibers 3, such as polyester fibers, are fed to the feed arrangement 2 through a feed opening then fed through a tube 8 and continued through an extension 9 so that a Fiber bundle F is formed, after which this, as shown in FIG. 3 shows merged with the extruded casing and is connected to one another, so that the nib material shown in Fig.2 is produced. The plastic sleeve 5, after the plastic in the enclosure assembly 4 has been melted, continuously through the extruder outlet 5 with constant thickness that at the extruder outlet 5 arranged pressing part 6 forms the spiral air ducts 11 within the thickness of the shell (FIG. 2).
Die Zuführanordnung 2 sowie ihre Verlängerung 9 bestehen vorzugsweise aus einem Material, das für Fibern 3 und Stahl, aus dem die Extrudieranordnung besteht, geringe Reibbeiwerte aufweist, wie z. B. Kunstharzfluorid. Dadurch gleiten die Fibern 3 glatt im Kunstharzfluorid-Zylinder, so daß keine abwechselnden dünnen und dicken Stellen des Fiberbündels Fentstehen und obendrein ein Verdrehen des Zylinders zusammen mit der Verdrehung des die Luftkanäle 22 formenden Preßteils 6 verhindert wird.The feed assembly 2 and its extension 9 are preferably made of a material for Fibers 3 and steel, from which the extrusion assembly is made, has low coefficients of friction, such as. B. Synthetic resin fluoride. As a result, the fibers 3 slide smoothly in the synthetic resin fluoride cylinder, so that no alternating thin and thick parts of the fiber bundle F arise and on top of that a twisting of the cylinder together with the rotation of the compressed part 6 forming the air ducts 22 is prevented.
Zum Erzeugen der spiralförmigen Nut oder dss Luftkanals 11 ist an der Anordnung, wie sie F i g. 1 zeigt, die das Preßteil 6 trägt, ein Getriebe 13 angeordnet, das über eine Untersetzung 14 mit einem Motor 15 verbunden ist. Durch die Betätigung des Motors 15 dreht sich das Preßteil 6, wodurch die spiralförmigen Luftkanäle ti (Fig,2) im Inneren der aus dem Extruderauslaß 5 austretenden Hülle geformt werden.To create the spiral groove or air duct 11, the arrangement as shown in FIG. 1, which carries the pressing part 6, a gear 13 is arranged which is connected to a motor 15 via a reduction gear 14. By actuating the motor 15, the pressing part 6 rotates, as a result of which the spiral air ducts ti (FIG. 2) are formed in the interior of the casing emerging from the extruder outlet 5.
Im folgenden wird die Gestalt des Vorsprunges 7 auf dem Preßteil 6 und damit der Querschnitt der Luftkanäle 11 näher erläutertIn the following, the shape of the projection 7 on the pressing part 6 and thus the cross section of the Air ducts 11 explained in more detail
Um ein Eintreten von Fibern 3 in den Luftkanal 11 zu verhindern, kann innerhalb der Hüllendicke ein vollständig geschlossener Luftkanal 11 geformt werden,In order for fibers 3 to enter the air duct 11 prevent a completely closed air duct 11 can be formed within the envelope thickness,
ίο wobei es jedoch schwierig ist einen derartig geschlossenen Luftkanal 11 angesichts des dünnen Hüllendurchmessers zu formen und gleichzeitig eine gute Bearbeitbarkeit und ein gutes Aussehen zu gewährleisten.ίο although it is difficult to have such a closed one Air duct 11 to form in view of the thin shell diameter and at the same time good machinability and ensure a good appearance.
Es hat sich am günstigsten herausgestellt einen Luftkanal 11 zu formen, dessen Querschnitt eine schmale nach innen gerichtete Öffnung aufweist deren Querschnitt sich dann vergrößert und die geschlossen ist bevor sie die Oberfläche der Hülle erreicht Das Vorsehen einer schmalen Öffnung zum Inneren der Hülle hin sorgt dafür, daß es für Fibern 3 schwierig ist in den Luftkanal 11 einzudringen. Jedoch könnten bei axialen Luftkanälen 11 einige seh dünne Fibern 3 trotzdem in den Luftkanal 11 eindringen Um dieses zu verhindern, werden spiralförmige Luftkanäle 11 vorgesehen, wodurch die Anzahl der eindringenden Fibern 3 herabgesetzt werden kann. Auch die Annäherung des Winkel^ zwischen dem Fiberbündel 3 und dem Luftkanal 11 an 90° verringert die Anzahl der in den Luftkanal 11 eindringenden Fibern 3. Das Eindringen von Fibern 3 in den Luftkanal 11 würde zu einem Verstopfen des Luftkanals 11 um di«; Eintrittsstelle herum beim späteren Bearbeitungsvorgang des Eintauchens in die Flüssigkeit aus Urethan-Vorpolymerisat führen. Da bei Vorsehen eines einzigen Luftkanals 11 die Verstopfungsgefahr größer ist werden vorzugsweise eine Mehrzahl von Luftkanälen 11 gebildetIt has been found to be the most favorable to form an air duct 11, the cross section of which is a narrow inwardly directed opening whose cross-section is then enlarged and closed is before it reaches the surface of the shell. Providing a narrow opening to the inside of the Sheath ensures that it is difficult for fibers 3 to penetrate into the air duct 11. However, at axial air ducts 11 some very thin fibers 3 nevertheless penetrate into the air duct 11 in order to close it prevent, spiral air ducts 11 are provided, whereby the number of penetrating fibers 3 can be reduced. The approximation of the Angle ^ between the fiber bundle 3 and the air duct 11 at 90 ° reduces the number of in the Air duct 11 penetrating fibers 3. The penetration of fibers 3 into the air duct 11 would result in a Clogging of the air duct 11 by di «; Entry point around during the later processing of immersion in the urethane prepolymer liquid to lead. Since if a single air duct 11 is provided, the risk of clogging is greater, preferably a plurality of air passages 11 are formed
Bei den in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen weist die Hülle drei Luftkanäle 11 auf. Der Luftkanal 11 selber kann vergleichsweise klein ausfallen.In the exemplary embodiments shown in the drawing, the casing has three air ducts 11. Of the Air duct 11 itself can be comparatively small.
Die durch den Extruderauslaß 5 extrudierte tiunststoffhülle 5 ist heiß, weich und dehnbar. Ein Verbinden der heißen Hülle und des Fiberbündels Fan einer Stelle in der Nähe des Extruderauslasses 5 würde demzufolge auch das Fiberbündel F dehnen, wodurch eine abwechselnde Ausbildung von dünnen und dicken Stellen im Fiberbündel Fentsteht. Dies muß jedoch mit Sicherheit vermieden werden. Aus diesem Grunde wird die Stelle, an der die heiße Hülle mit dem Fiberbündel F zusammengeführt und verbunden wird, in einem soThe plastic casing extruded through the extruder outlet 5 5 is hot, soft and stretchy. A connection of the hot sheath and the fan fiber bundle in one place in the vicinity of the extruder outlet 5 would accordingly also stretch the fiber bundle F, creating an alternating formation of thin and thick Places in the fiber bundle F arises. However, this must be avoided with certainty. Because of this, the point at which the hot shell is brought together and connected to the fiber bundle F, in such a way
>" kleinen Abstand vom Extruderauslaß 5 gewählt, daß die extrudierte Hülle immer noch ihre verklebende Eigenschaft aufweisf ,wie es durch den Punkt A in F i g. 4 angedeutet ist, der den Punkt bezeichnet an der die Hülle und das Fiberbündel Firn Abstand von Extruder>"selected a small distance from the extruder outlet 5 so that the extruded casing still exhibits its adhesive properties, as indicated by point A in FIG. 4, which denotes the point at which the casing and the fiber bundle of firn are spaced from the extruder
">*> znsarm angeführt und verbunden werden."> *> znsarm should be listed and connected.
Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung kann auch zum Herstellen von Sciu tibspitzenmaterial dienen das einen Querschnitt aufweist, wie er in Fig.8 dargestell* ist. Dieses Schreibspitzenmaterial weist dann ein umhülltesThe device shown in Fig. 1 can also be used for the production of Sciu tibspitzenmaterial one Has cross section, as shown in Fig.8 * is. This writing tip material then has a covered one
bo Fiberbündel Faui, das etwas seitlich versetzt ist und mit einem exzentrischen und relativ großen Luftkanal 11.bo Faui bundle of fibers that is slightly offset to the side and with an eccentric and relatively large air duct 11.
Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings
Claims (6)
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Also Published As
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